機械制圖教學形式革新

時間:2022-09-09 10:17:51

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機械制圖教學形式革新

隨著當地經濟、社會、文化的發展,應用創新型人才成為城市型大學人才培養目標,制造業的發展成為了工業發展的重中之重。因此,培養應用創新型機械設計、制造人才是工業發展、城市發展的需要,也是作為城市型大學的成都學院機械專業人才培養的主要任務。應用創新型人才主要培養從事操作性、實踐性較強工作的人才,要求具有較強的實踐操作能力,較強的工程實踐動手能力和操作技能,具有較強的創新意識和創新能力。

機械制圖是機械專業學生接觸到的第一門機械專業基礎課,對于專業素質的培養有著舉足輕重的地位。機械制圖是一門研究圖示法和圖解法以及根據工程技術的規定和知識來繪制和閱讀工程圖樣的一門學科。其內容幾乎包括機械專業所有的專業知識,對新入大學的學生,不具備應有的前期知識和感性認識,是一門完全陌生的課程,相對其他課程比較難學。在制造機器過程中,無論是制作毛坯還是加工、檢驗、裝配等各個環節,都要以圖樣作為依據;在使用機器時,也要通過圖樣來幫助了解機器的結構與性能。因此,圖樣被認為是工程界的技術“語言”。經過調研發現學生在學習機械制圖過程中存在的問題是:(1)要掌握的知識多,內容繁雜,感覺沒有重點;(2)知識跨度大,入門困難;(3)空間想象能力差,三維二維之間很難轉換,特別是初接觸投影面時,投影圖的轉換理解困難;(4)眼高手低,對于教師的講解貌似都聽懂了,但是一旦畫圖便無從下手;(5)學習參差不齊,導致部分學生最終放棄學習。因此,為解決上述問題,培養應用型創新人才,培養學生機械專業素養,本文提出以下幾點建議。

一、合理制定教學大綱,整合教學內容,優化教學

兼顧到學校創新應用型人才的培養,學生都由課堂走進實驗室、設計室、工廠,制圖課堂教學課時大量縮減,并且將以往兩學期的教學內容集中在一學期完成,因此學生接觸的知識跨度相對較大,為保證學生知識能融會貫通,需要量體裁衣,整合教學內容,優化教學。

(一)教學大綱的制定要保證基本知識內容的全面完整連貫。教學大綱是根據培養目標制定的本課程指導性課程內容的綱要,決定了該課程的性質、知識點以及能力培養的目標,因此需要合理制定教學大綱。機械制圖知識點總體可以分為三大部分:第一部分是國標,因為制圖是一個規范化的畫圖過程,因此首先應該了解制圖規范要求,正如一個游戲開始之前首先應該了解一下游戲規則,然后才能玩好游戲。按照舊的教學計劃,第二部分應該是畫法幾何部分;第三部分是零件圖裝配圖的讀圖畫圖,但是以往教學實踐證明,學生在學習畫法幾何的過程中由于太抽象而不能很好地接受知識,普遍反映很難理解。因此,教學大綱的第二部分為簡單幾何體零件上的點、線、面,從實物下手,讓學生從簡單幾何體上的點線面的學習開始。第三部分為復雜幾何體零件和裝配體及其點、線、面。這種直接從實物體引進畫法知識的方法不但使學生很容易理解,同時還緊扣培養應用型創新人才的培養目標。

(二)技能型的知識要貫徹實用型人才的培養目標。技能型知識主要體現在線與面、面與面的相交、體被面截等情況下,可以減少立體輔助視圖的輔助理解作用,增進學生對三視圖知識的直接掌握,充分貫徹以投影規律作為畫圖依據的方法,避免了立體結構在腦海中轉換成平面圖形的過程,同時此舉還大大減少了空間想象能力差的學生的學習困難,因為在學習制圖的過程中有很多學生是因為空間想象能力不夠而覺得學習困難的,將空間想象能力作為學生學好繪圖基礎之上的能力發展,突破以往制圖完全依靠空間想象能力的局限,以提高空間想象力差的學生的學習興趣。

(三)培養動手能力。制圖中最重要的就是實踐,每個學生都必須做大量的練習才能夠真正掌握熟練繪圖,制圖練習是該課程必不可少的,因此為期兩周的測繪是學習最重要的練習也是學生制圖學習最重要的檢測手段。在測繪的過程中,學生首先要對測繪模型(如減速器)進行拆裝,充分認識其結構,并清楚每一個零件結構的功能,為后續結構設計奠定基礎,然后學習使用標準測量工具進行測量,最后將模型表達在測繪圖紙上。這個過程鍛煉了學生實物轉換能力、分析能力以及繪圖方案設計能力。

二、改進課堂教學模式,激發學生學習積極性主動性

(一)實物教學,強化感性認識。初學制圖的學生都是大一的新生,他們剛接觸到制圖,空間想象力不夠,學習難免會覺得枯燥,采用實物教學可以給學生很直觀的視覺信息,為他們由高中普通知識到大學專業知識的學習的轉變起到很好的跳板的作用。實物教學不僅可以靠學校提供的教學模型為學生做很好的引導,而且教室便是空間體的最好的解釋,將學生自身引進空間立體中,使其身臨其境,更能夠增強其空間想象力和理解力。

(二)互動式的案例教學。在教室空間中只有教師一個人的聲音,由于視聽疲勞學生大都很難能集中精力45分鐘,因此為了吸引學生的注意力采用案例教學。案例教學主要過程是教師提出問題,學生自己思考提出多種解決方案,大家共同評價各種方案的合理性,最后決定正確方案。案例教學主要是用在標準件中,對于標準件的表達。首先讓學生對零件本身有個直觀的感受,然后采用互動式,請學生主動思考該如何表達零件結構。這樣,不但加深了學生對標準件表達方法的理解,同時也增強了其學習的積極性、主動性。案例教學是在基于課堂教學的前提下利用多媒體結合了實踐教學,在理論教學中體現了應用教學。

(三)邊聽課邊畫圖上課模式。制圖是個要求動手能力很強的學科,學生必須通過做練習來確保知識的掌握,為保證學生能夠有效地學以致用,可以根據教學大綱知識點的需求,與對應練習題相對應,讓學生直觀明白所要解決問題,帶著問題聽課,并及時付諸實施,加深印象,避免眼高手低現象的發生。

(四)加強練習,增強學生圖、物轉化能力。對于制圖的表達方法,特別是標準件的表達可以通過加強學生動手能力來強化,通過拆卸裝配機器零件來加強學生對實物的認識,提高識圖和機械制圖能力。同時,通過先進的教學手段,使學生通過視頻方式理解機器零件的工作原理,加工制造過程,加深其對零件的功用的理解,為后續機械制造基礎的學習奠定基礎。

(五)因材施教。針對稍微差一點的學生因為無法與其他同學齊頭并進而采取放棄態度的情況,可以采取分層次教學作業要求的方法。教師根據知識點的難易程度對所講授內容分成A、B、C三等,將作業習題也根據知識點的難易分成A、B、C三等,由學生根據自己的接受能力自主選擇所屬層次。這樣不但可以激勵學生不斷上進,爭取A的優異成績,激發學習的積極性,同時還能夠保證接受能力差的學生有明確的學習目標,保證盡可能多的學生掌握盡可能多的知識。對于接受能力好的學生在掌握好基本知識的基礎上將計算機二維三維繪圖軟件(Auto-CAD&SolidWorks)教學引進課堂。教師通過軟件的使用進行教學,不但將教師從黑板解放出來,同時更使學生有興趣沒壓力地接受計算機繪圖,為后續計算機輔助繪圖的學習打下基礎。

總之,本文根據學校應用型創新人才的培養目標,結合教學經驗分析了培養機械專業學生在學習制圖的過程中遇到的問題,并從教學大綱、教學方式、教學手段、實驗方案和考核方式這幾個方面探討了該門課程的教學改革。實踐證明,以上所提到的教學改革方案,對提高學生的學習積極性、分析問題和解決問題的能力、動手能力以及創新能力都有很好的作用和效果。